用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程

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基于Romax Design的车用减速器齿轮修形与接触分析

基于Romax Design的车用减速器齿轮修形与接触分析
第 57 卷 第 5 期 Vol. 57 No. 5
农业装备与车辆工程
AGRICULTURAL EQUIPMENT & VEHICLE ENGINEERING
2019 年 5 月 May 2019
doi:10.3969/j.issn.1673-3142.2019.05.025
基于Romax Design的车用减速器齿轮修形与接触分析
谢坤琪,张开元,刘欣荣
(200082 上海市 上海理工大学 机械工程学院)
[ 摘要 ] 目前减速器大多存在齿轮磨损、振动冲击、噪音大等问题,齿轮修形被认为是可以解决此类问题
的有效技术。针对上述问题,利用 RomaxDesign 软件,以齿轮修形理论为基础,对修形前后的齿轮进行
传递误差分析、齿轮接触分析、齿根应力分析并进行了优化。结果显示,优化后齿轮传动时会更加平稳,
图 1 齿轮箱局部示意图 Fig.1 Part schematic of gearbox
0 引言
减速器是车辆动力传递的核心部件,影响着 汽车动力传递的效率以及动力传递的平稳性。齿 轮作为减速器的关键部件,其质量以及传递效率 直接作用于减速器,若加工质量或装配公差不达 标,则会在工作中产生啮合冲击、齿轮偏载现象, 引起剧烈振动和噪音,影响承载性能。目前,齿 轮修形 [1] 作为改善齿轮性能的一种方法已经得到 国内外一致认同,合理地修形可以提高齿轮的传 递性能,延长齿轮的使用寿命 [2]。
收稿日期 : 2018-04-17 修回日期 : 2018-05-03
三要素包括:最大修形量、修形曲线、修形长度,
且需要考虑主从动轮彼此之间的分配关系。齿廓
修形最关键的部分就是修形量的选取 [4]。本文采
用齿轮手册 [5] 所推荐的公式

romax 齿面微观分析介绍

romax 齿面微观分析介绍
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T: +44 (0)115 951 8800 F: +44 (0)115 951 8801 E: info@
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如何应用 RomaxDesigner 进行 微观几何分析
回到 Micro Geometry 窗口,选择菜单 Analysis -> Edit Analysis Case…
在弹出的窗口中,在下
拉框中选择一个工况。 然后选择 Link to Case, 接着点击 Accept.
齿轮微观几何分析的内容和意义
• 齿轮几何微观分析是在微米(um)的量级上进行的。由于设计公差,生产 误差,装配误差以及系统变形,实际工作中的齿轮副无法按照理想的 情况啮合。因此会产生一系列的问题,例如高接触应力和高传动误差 (TE)。
• 与其大量增加投资以获得极小齿轮质量提高,齿轮微观修形是一个实 际而有效的方法。它弥补了以上提到的那些公差或者误差以得到较理 想的齿轮啮合质量。
• 磨齿和剃齿都可以用于齿轮微观修型。这不需要大量增加设备投资, 同时可以显著提高齿轮啮合质量,以致提高最终产品质量。
Copyright 2007 Romax Technology Ltd.
微观几何分析的意义
齿轮微观几何分析的内容和意义
齿向修形 • 齿顶和齿根修缘 • 齿向斜度 • 齿向鼓形
齿廓修形 • 齿顶和齿根修缘 • 齿廓斜度 • 齿廓鼓形

用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程

用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程

用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程(吕浚潮)目录1.建立流程目的2.用romax软件建模过程3.强度分析过程4.齿轮优化过程4.1 齿向优化4.2 齿廓优化5.结论1.建立流程目的用romax软件对齿轮及轴进行建模,首先进行强度分析。

由于轴、轴承、齿轮的变形及受载,必然导致轮齿变形及及错位,减小单位啮合长度的最大载荷及传递误差(减小啮合噪声),对轮齿进行齿向及齿形修形,这样可以有效减小啮合线单位长度上的载荷,减小载荷突变,可减小啮合噪声。

2.用romax软件建模过程本部分简要地阐述了用romax软件建立换挡机构的过程,按先后顺序建立轴、轴承、齿轮,然后装配到一起,最后设置边界条件,建立分析工况。

具体过程如下:(1) 通过菜单栏的components按钮增加一个组(add Newassemble/component),弹出图2所示对话框。

图2.1 为模型增加一个部件(2) 首先增加一个轴组件,如图2.2,单击ok按钮。

图2.2 增加一个轴组件(3) 建立轴各段的截面形式、直径和长度,如图2.3。

设置轴各段的长度、截面直径、圆锥方向图2.3 建立轴各段的直径、长度及截面形式(4)当建完轴后,点击增加轴承按钮,打开轴承增加页面,选择符合要求的轴承。

增加轴承按钮选择轴承界面图2.4 增加轴承界面(5) 指定轴承安装在轴上的位置,如图2.5。

设定轴承在轴上位置图2.5 设置轴承位置截面(6) 按上述方法,把换挡机构的主轴、副轴全部建完。

然后按图2.1,增加一个齿轮部件,如图2.6。

增加一个齿轮部件图2.6(7) 继第6步,出现齿轮参数选择界面,如图2.7,选择齿轮类型(直齿或斜齿),螺旋角,螺旋方向,模数,主动齿轮或被动齿轮,压力角等参数。

设置齿轮的模数、压力角、直(斜)齿、主被动形式图2.7 齿轮参数选择界面(8) 单击next,进入齿轮参数设置页面,设定齿轮的齿宽、变位系数、齿顶高系数、齿根高系数、齿顶倒角、齿根倒角、跨齿数等参数。

基于Romax的变速箱建模及模态分析

基于Romax的变速箱建模及模态分析

基于Romax的变速箱建模及模态分析Romax是著名的机械设计软件,该软件可以用来进行机械系统的建模、仿真和分析,其中包括变速箱的建模及模态分析。

本文将详细介绍Romax的变速箱建模及模态分析流程。

一、变速箱建模在Romax中,变速箱的建模分为三个步骤:建立齿轮、建立轴承和连接齿轮。

1.建立齿轮首先,需要选择相应的齿轮进行建模,可以根据实际情况选择不同类型的齿轮。

进入Romax Gear模块,选择“New Gear”,然后从“Model Library”中选择相应的齿轮。

通常情况下需要填写参数,例如模数、齿轮宽度等,以确保齿轮的正确性。

2.建立轴承建立完齿轮之后,需要对其进行支撑。

在Romax Bearing模块中选择“New Bearing”,然后选择合适的轴承类型,如球轴承、滚子轴承等。

填写相应的参数后,可以将轴承放置在相应的位置上。

3.连接齿轮在将齿轮连接起来之前,需要在Romax Gears模块中选择“New Shaft Assembly”,然后选择正确的轴承类型。

然后在“New Gear”中选择齿轮并放置到相应的位置上,最后将齿轮进行连接。

二、模态分析在建立完变速箱的三维模型之后,就可以进入模态分析。

Romax使用有限元方法来预测变速箱的固有频率和固有振型,以便确定变速箱的可靠性和稳定性。

1.建立模态分析模型模态分析模型需要包括整个变速箱的结构,包括轴、齿轮、轴承、支撑等所有部分。

在Romax中,可以使用“Create New Model”来建立模态分析模型。

在建立模型时需要将齿轮和轴承等等加入到模型中。

2.设置分析参数确定好模态分析模型之后,需要设置一些分析参数,如边界条件、网格密度、模型尺寸和接触范围等等。

设置完这些参数后,可以使用FEA技术进行模态分析。

3.模态分析结果模态分析结果可以得到变速箱的固有频率和固有振型,这些结果可以用来判断变速箱的稳定性和可靠性。

同时,也可以进一步优化设计,以提高变速箱的实际性能。

用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程

用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程

用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程(吕浚潮)目录1.建立流程目的2.用romax软件建模过程3.强度分析过程4.齿轮优化过程4.1 齿向优化4.2 齿廓优化5.结论1.建立流程目的用romax软件对齿轮及轴进行建模,首先进行强度分析。

由于轴、轴承、齿轮的变形及受载,必然导致轮齿变形及及错位,减小单位啮合长度的最大载荷及传递误差(减小啮合噪声),对轮齿进行齿向及齿形修形,这样可以有效减小啮合线单位长度上的载荷,减小载荷突变,可减小啮合噪声。

2.用romax软件建模过程本部分简要地阐述了用romax软件建立换挡机构的过程,按先后顺序建立轴、轴承、齿轮,然后装配到一起,最后设置边界条件,建立分析工况。

具体过程如下:(1) 通过菜单栏的components按钮增加一个组(add New assemble/component),弹出图2所示对话框。

图2.1 为模型增加一个部件(2) 首先增加一个轴组件,如图2.2,单击ok按钮。

图2.2 增加一个轴组件(3) 建立轴各段的截面形式、直径和长度,如图2.3。

设置轴各段的长度、截面直径、圆锥方向图2.3 建立轴各段的直径、长度及截面形式(4)当建完轴后,点击增加轴承按钮,打开轴承增加页面,选择符合要求的轴承。

增加轴承按钮选择轴承界面图2.4 增加轴承界面(5) 指定轴承安装在轴上的位置,如图2.5。

设定轴承在轴上位置图2.5 设置轴承位置截面(6) 按上述方法,把换挡机构的主轴、副轴全部建完。

然后按图2.1,增加一个齿轮部件,如图2.6。

增加一个齿轮部件图2.6(7) 继第6步,出现齿轮参数选择界面,如图2.7,选择齿轮类型(直齿或斜齿),螺旋角,螺旋方向,模数,主动齿轮或被动齿轮,压力角等参数。

设置齿轮的模数、压力角、直(斜)齿、主被动形式图2.7 齿轮参数选择界面(8) 单击next,进入齿轮参数设置页面,设定齿轮的齿宽、变位系数、齿顶高系数、齿根高系数、齿顶倒角、齿根倒角、跨齿数等参数。

romax软件应用——齿轮箱振动分析

romax软件应用——齿轮箱振动分析

摘要齿轮箱作为风电机组中最重要的传动部件,负责将风轮叶片的低转速转换为发电机所需要的高转速,实现能量与扭矩的高效传输;振动是风电机组齿轮箱故障失效的主要原因,随着机组容量的增加, 长期处于恶劣条件下的齿轮箱,由于结构体积的增大和弹性增加,更易引发振动问题。

本文主要研究齿轮箱在变速变载下的振动特性,基于Romax软件建立齿轮箱的振动模型,分析齿轮箱各级齿轮的啮合频率和固有频率。

本文研究内容可为风电机组齿轮箱的优化设计、故障、预防和处理提供技术基础。

关键词: 齿轮箱,固有频率,啮合频率,共振,RomaxABSTRACTGear box is the most transmission Parts in the Wind turbine,it is responsible for the low-speed wind turbine blade into the high-speed generator required to achieve the efficient transmission of energy and torque.Vibration is the main reason of wind turbine gear box failure , along with the increase of unit capacity, long-term adverse conditions in the gear box, due to the increase of the structure and flexibility to increase volume, caused more vibration problems.This paper mainly research gear box's vibration characteristics in the speed change, established gearbox vibration model based on Romax software,analysis of gearbox gear mesh frequency and levels of natural frequency.The contents of this paper provide wind turbine gearbox optimized design, failure for technical basis for the prevention and treatment.Key words : Gear Box , Natural frequency , Meshing frequency, Resonance, Romax目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1选题背景和意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3本文工作 (3)1.4本章小结 (3)第2章风电机组齿轮箱力学特点 (4)2.1 前言 (4)2.2 风电机组齿轮箱机械结构 (4)2.3 风电机组齿轮箱外部载荷 (5)2.4 风电机组齿轮箱内部激励 (6)2.5 齿轮箱振动机理 (6)2.6 机械振动系统 (8)2.7本章小结 (10)第3章基于romax的风电齿轮箱建模 (11)3.1世界各地对romax的应用 (11)3.2 Romax软件介绍 (11)3.3 Romax建模 (12)3.4本章小结 (17)第4章固有频率和啮合频率分析 (18)4.1传动比及啮合频率计算 (18)4.2固有频率和啮合频率分析比较 (21)4.3本章小结 (22)第5章结论和展望 (23)5.1结论 (23)5.2展望 (23)参考文献 (24)致谢 (25)第1章绪论1.1 选题背景和意义在人类越来越渴望清洁能源和环保能源的大时代背景下,风电作为一种新兴的清洁能源,受到全世界人类的广泛关注。

用romax软件进行齿轮强度分析报告及齿形优化流程

用romax软件进行齿轮强度分析报告及齿形优化流程

用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程(吕浚潮)目录1.建立流程目的2.用romax软件建模过程3.强度分析过程4.齿轮优化过程4.1 齿向优化4.2 齿廓优化5.结论1.建立流程目的用romax软件对齿轮及轴进行建模,首先进行强度分析。

由于轴、轴承、齿轮的变形及受载,必然导致轮齿变形及及错位,减小单位啮合长度的最大载荷及传递误差(减小啮合噪声),对轮齿进行齿向及齿形修形,这样可以有效减小啮合线单位长度上的载荷,减小载荷突变,可减小啮合噪声。

2.用romax软件建模过程本部分简要地阐述了用romax软件建立换挡机构的过程,按先后顺序建立轴、轴承、齿轮,然后装配到一起,最后设置边界条件,建立分析工况。

具体过程如下:(1) 通过菜单栏的components按钮增加一个组(add Newassemble/component),弹出图2所示对话框。

图2.1 为模型增加一个部件(2) 首先增加一个轴组件,如图2.2,单击ok按钮。

图2.2 增加一个轴组件(3) 建立轴各段的截面形式、直径和长度,如图2.3。

设置轴各段的长度、截面直径、圆锥方向图2.3 建立轴各段的直径、长度及截面形式(4)当建完轴后,点击增加轴承按钮,打开轴承增加页面,选择符合要求的轴承。

增加轴承按钮选择轴承界面图2.4 增加轴承界面(5) 指定轴承安装在轴上的位置,如图2.5。

设定轴承在轴上位置图2.5 设置轴承位置截面(6) 按上述方法,把换挡机构的主轴、副轴全部建完。

然后按图2.1,增加一个齿轮部件,如图2.6。

增加一个齿轮部件图2.6(7) 继第6步,出现齿轮参数选择界面,如图2.7,选择齿轮类型(直齿或斜齿),螺旋角,螺旋方向,模数,主动齿轮或被动齿轮,压力角等参数。

设置齿轮的模数、压力角、直(斜)齿、主被动形式图2.7 齿轮参数选择界面(8) 单击next,进入齿轮参数设置页面,设定齿轮的齿宽、变位系数、齿顶高系数、齿根高系数、齿顶倒角、齿根倒角、跨齿数等参数。

Romax软件在行星齿轮机构中的应用

Romax软件在行星齿轮机构中的应用

Romax软件在行星齿轮机构中的应用摘要本文介绍了四档拉维娜行星齿轮机构换挡工作规律和速比计算。

在Romax软件中建立四档拉维娜行星齿轮机构的虚拟样机模型,仿真分析得到了拉威娜齿轮机构各档的输出转速,与理论计算值完全吻合,传动比的一致性也同时得到验证。

关键词拉维娜行星齿轮机构;传动比;Romax行星齿轮机构广泛应用于车辆的自动变速器中,其速比计算是自动变速器设计的重要内容。

以四档拉维娜行星齿轮机构为例,利用Romax软件建立虚拟样机模型,通过仿真分析,在验证模型参数及结构正确性的同时可以方便求得齿轮机构各档的输出转速与传动比,提高设计效率。

1 拉维娜行星齿轮机构简述图1所示为拉维娜行星齿轮机构。

该行星齿轮机构由一个单行星轮式后行星排和一个双行星轮式前行星排组合而成。

前行星排太阳轮可以被离合器C1带为主动;后行星排太阳轮可以被离合器C2带为主动,也可以被制动器B1制动;共用行星架可以被离合器C3带为主动,也可以被制动器B2制动。

该机构取消了后齿圈,前、后行星排共用行星架,简化了行星齿轮机构。

工作时每个档位为了得到确定的运动和速比,需要结合两个离合器或制动器来实现。

结构紧凑、轴向尺寸小、转速较低。

既可用于前桥驱动车辆,也可用于后桥驱动车辆。

注:1-后排太阳轮;2-后排行星轮;3-前排外行星轮;4-前排太阳轮;5-前排内行星轮;6-共用行星架;7-前排内齿圈C1.前排太阳轮离合器C2.后排太阳轮离合器C3.共用行星架离合器B1.后排太阳轮制动器B2.共用行星架制动器2 拉威娜行星齿轮机构换挡工作规律、传动比2.1 换挡工作规律拉维娜行星齿轮机构各档工作规律如表2所示。

1档、2档为减速前进档,3档为直接档,4档为超速档。

与三档拉维娜行星轮系机构相比,四档拉维娜行星齿轮机构多了共用行星架离合器C3,因此可以比三档拉维娜行星齿轮机构多一档,即4档(超速档)。

在三档拉维娜行星齿轮机构中,3档(直接档)的实现是通过接合离合器C1、C2来实现的。

ROMAX齿轮动力学分析和优化资料

ROMAX齿轮动力学分析和优化资料

万方数据
学校代号:10731 学 号:122080201078 密 级:公开
兰州理工大学硕士学位论文
基于 ROMAX 的齿轮箱动力学分析及 优化
学位申请人姓名: 导师姓名及职称: 培 养 单 位: 专 业 名 称: 论文提交日期 : 论文答辩日期 : 答辩委员会主席:
王彬 郭润兰 教授 黄华 副教授 机电工程学院 机械制造及其自动化 2015 年 4 月 15 日 2015 年 6 月 9 日 余生福 正高级工程师
万方数据
Dynamic Analysis and Optimization of the Gearbox Based on ROMAX by WANG Bin
B.E. (Lanzhou University of Technology) 2011
A thesis submitted in partial satisfaction of the Requirements for the degree of Master of Engineering in
学校代号 10731 分 类 号 TH131
学 号 122080201078
密级
公开
硕士学位论文
基于 ROMAX 的齿轮箱动力学分 析及优化设计
学位申请人姓名 培养单位 导师姓名及职称 学科专业 研究方向 论文提交日期
王彬 机电工程学院 郭润兰 教授 黄华 副教授 机械制造及其自动 先进制造技术 2015 年 4 月 15 日
Mechanical Manufacture and Automation in the
School of Mechanical and Electronical Engineering of
Lanzhou University of Technology

Romax 齿轮宏观参数优化

Romax 齿轮宏观参数优化

15
详细分析步骤(2)
运行齿轮宏观参数优化
出现如下图所示的优化运行界面; 运行结束后得到齿轮宏观参数优化结果;
恒润科技公司
16
宏观参数优化试验和结果查看
恒润科技公司
详细分析步骤(3)
选用标准刀具,优化前齿轮强度校核结果
恒润科技公司
默认
设计种类
最大重合度设计
优化条件
安全系数
总的变位系数
0.1
迭代个体数
50
变位系数分配
一般应用
迭代次数
10
螺旋角设置 (16~32,间隔1)
X1乘子
(0.5,1.5,0.1)
小齿轮齿数设置 (14~32,间隔1) 压力角设置
20度
恒润科技公司
5
设计参数(2)
单件生产齿轮宏观参数设置
恒润科技公司
4
设计参数(2)
批量生产齿轮宏观参数设置
设置参数
数值范围
设置参数
数值范围
系统变形(计算 由轴系变形计算 小齿轮接触安全系 (1.05,0.95,
KHbeta) 得到

1.0)
齿轮加工刀具
未定义
小齿轮弯曲安全系 (1.2,1.05,

1.0)
模数选择类型 小齿轮齿数决定 几何约束设置
恒润科技公司
9
详细分析步骤(1)
进行齿轮加工刀具的设置
批量生产情况下将齿轮刀具设置为未定义方式; 单件生产情况下设置为标准刀具或需要的刀具参数值;
恒润科技公司
10
详细分析步骤(1)
进入宏观参数优化界面
恒润科技公司
Romax专题培训
齿轮宏观参数优化

Romax培训——齿轮的修形

Romax培训——齿轮的修形

齿轮微观修形影响分析RomaxDesigner微观修形分析步骤:修形目的Romax软件提供的修形方法修形设置及结果查看已有的模型planetary gear pair MicroGeomodification.ssdEffect of MicroGeoModification.ssd手动修形数据齿向与齿廓标准修形数据标准齿廓修形标准修形数据标准齿向修形齿轮微观修形分析详细分析步骤为什么进行齿轮微观修形?修改齿轮微观几何参数能改善齿轮啮合性能弥补轴变形对齿轮寿命影响减小弯曲应力、接触应力以及传动误差降低噪声……Romax提供的修形方法手动修形标准修行自动修行手动修形齿向修形(Lead)沿齿面方向斜率切除以及鼓形齿廓(形)修形(Porfile/Involute)沿齿根到齿顶方向考虑齿面弹性变形与铸造、热处理以及装配等公差影响因素对角修形(Bias)标准修形由剑桥大学的Munro教授提出以某个载荷工况下传动误差最小为目标考虑节圆误差对直齿轮修形效果非常好手动修形步骤使用模型planetary gear pair MicroGeomodification.ssd planetary gear pair MicroGeomodification ssd打开齿轮微观几何设置界面微观几何设置界面选取要进行修形的齿轮设置修形评估极限选取齿轮的工作齿面进行修形齿向修形点击上图中“轮廓(R)…”按钮,打开下图,通过输入坐标点来进行细致修形注意:最终修形结果是用这两种修形方法得到的综合修形结果同理,可设置齿廓修形极限,其中SAP(有效齿廓起始点)——SAP底端评估极限——EAP(有效齿廓终止点)——EAP顶端评估极限——可在Romax软件中详细齿轮设计界面中接触几何参数表中查到齿廓修形极限设置齿廓修形需要设置齿顶测量直径(TMD)和齿根测量直径(RMD),以及齿根修缘(RR)和齿顶修缘(TR)的起始点。

其中齿根修缘和齿顶修缘起始点位置,由CAD图纸给出。

用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程资料

用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程资料

用r o m a x软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程(吕浚潮)目录1.建立流程目的2.用romax软件建模过程3.强度分析过程4.齿轮优化过程4.1 齿向优化4.2 齿廓优化5.结论1.建立流程目的用romax软件对齿轮及轴进行建模,首先进行强度分析。

由于轴、轴承、齿轮的变形及受载,必然导致轮齿变形及及错位,减小单位啮合长度的最大载荷及传递误差(减小啮合噪声),对轮齿进行齿向及齿形修形,这样可以有效减小啮合线单位长度上的载荷,减小载荷突变,可减小啮合噪声。

2.用romax软件建模过程本部分简要地阐述了用romax软件建立换挡机构的过程,按先后顺序建立轴、轴承、齿轮,然后装配到一起,最后设置边界条件,建立分析工况。

具体过程如下:(1) 通过菜单栏的components按钮增加一个组(add New assemble/component),弹出图2所示对话框。

图2.1 为模型增加一个部件(2) 首先增加一个轴组件,如图2.2,单击ok按钮。

图2.2 增加一个轴组件(3) 建立轴各段的截面形式、直径和长度,如图2.3。

设置轴各段的长度、截面直径、圆图2.3 建立轴各段的直径、长度及截面形式(4)当建完轴后,点击增加轴承按钮,打开轴承增加页面,选择符合要求的轴承。

增加轴承按选择轴承界图2.4 增加轴承界面(5) 指定轴承安装在轴上的位置,如图2.5。

设定轴承在轴上位图2.5 设置轴承位置截面(6) 按上述方法,把换挡机构的主轴、副轴全部建完。

然后按图2.1,增加一个齿轮部件,如图2.6。

增加一个齿轮部件图2.6(7) 继第6步,出现齿轮参数选择界面,如图2.7,选择齿轮类型(直齿或斜齿),螺旋角,螺旋方向,模数,主动齿轮或被动齿轮,压力角等参数。

设置齿轮的模数、压力角、直(斜)齿、主被图2.7 齿轮参数选择界面(8) 单击next,进入齿轮参数设置页面,设定齿轮的齿宽、变位系数、齿顶高系数、齿根高系数、齿顶倒角、齿根倒角、跨齿数等参数。

RomaxDesigner自编教程(减速器、变速箱动态分析)

RomaxDesigner自编教程(减速器、变速箱动态分析)

一、行业软件介绍1、MASTA(英国SMT技术公司)MASTA 是当今世界上功能最强,覆盖面最宽,技术最深,实用性最强的传动系统选配、设计/开发、制造一体化大型专用软件系统。

MASTA 软件应用涵盖了舰船(包括工业齿轮箱、风电齿轮箱等)、车辆(包括变速器、驱动桥和分动器)和航空领域。

MASTA 包含两部分:设计分析部分和齿轮制造部分,针对车辆,还有整车匹配部分。

设计分析部分包含三个方面的功能:建模或设计功能,分析功能,优化功能。

这三方面的功能都覆盖三个层面:零件,部件或称子系统,总成或称系统2、Romax Designer(英国Romax公司)Romax 是一家集软件工具开发和传动项目咨询为一体的公司,在传动领域有超过十二年以上的经验;总部设在英国,在欧洲、美国、日本、韩国、澳洲、印度等均开办有办事处。

由Romax 公司积累多年经验开发的Romax Designer 主要应用于齿轮传动系统虚拟样机的设计和分析,在传动系统设计领域享有盛誉,目前已成为齿轮传动领域事实的行业标准。

Romax 用来建立齿轮传动系统虚拟样机模型,还包括详细部件强度和可靠性分析,及传动系统振动噪声分析,大大加速传动系统的设计和开发流程。

在Romax 中,考虑结构柔性,同时考虑更多实际情况,如装配误差及轴承间隙、预载等。

Romax Designer 应用很广,其中包括汽车、船舶、工程机械、风力发电、工业、轴承以及航空航天等领域的齿轮传动系统的设计。

3、KISSSOFT HIRNWARE (瑞士软件)KISSSOFT 是一款用于机械传动设计分析的软件,计算操作过程简便,计算结果精确。

对于各类零件如齿轮、弹簧、链轮、花键、键、轴承等很多的零件提供了计算方法,类似于中国的机械设计手册,功能十分齐全。

唯一不足的是该软件计算整个系统传动时,操作性、结果不如Romax 和Masta 详细方便。

4、MDESIGN (德国软件)机械传动设计软件大牛MDESIGN,包括类似中国的机械设计手册,集成MATHCAD的机械计算程序包,标准零件库,齿轮,轴,花键,轴承计算,齿轮计算包括齿轮箱设计,齿轮设计,行星轮设计,包括使用标准进行计算强度已经有限元计算强度。

基于ROMAX的变速器齿轮微观几何优化设计

基于ROMAX的变速器齿轮微观几何优化设计

基于ROMAX的变速器齿轮微观几何优化设计邓庆斌;王晓娟;孟德伟【摘要】本文以某MT为研究对象,利用RomaxDesigner软件对变速器齿轮的微观几何参数进行优化设计,通过对比修形前后的传递误差、齿面载荷分布情况、齿根弯曲疲劳强度、齿面接触疲劳强度说明微观几何参数对变速器寿命和总成NVH 的影响.研究结果表明齿面载荷分布情况、齿根和齿面的疲劳强度对变速器总成寿命均有显著的影响,齿轮传动误差对于改善整车NVH性能也具有重要参考意义,通过合理的微观几何修形可以达到增加齿轮寿命、提高总成NVH性能的目的.【期刊名称】《传动技术》【年(卷),期】2014(028)004【总页数】5页(P37-41)【关键词】变速器;齿轮;微观几何;优化【作者】邓庆斌;王晓娟;孟德伟【作者单位】华晨汽车工程研究院传动处,沈阳110141;华晨汽车工程研究院传动处,沈阳110141;华晨汽车工程研究院传动处,沈阳110141【正文语种】中文【中图分类】U463.212+.410 前言随着整车降噪水平和可靠性的显著提高,齿轮的噪音和变速器总成的可靠性被越来越多的关注。

变速器噪音主要表现为敲齿(Rattle)和啸叫(Whine),敲齿产生的机理是发动机输出功率的不平稳,振动源产生扭振激励,然后通过离合器传递到变速箱,变速箱内部有很多齿轮副,包括档位承载齿轮和非承载齿轮,而齿轮本身啮合需要一定的侧隙以免出现啮合咬死的情况,所以发动机的扭振就表现为齿轮运转的敲击声音。

这种情况下通常所采用的手段包括优化发动机本体、采用双质量飞轮、预减振离合器、优化齿轮侧隙、更改悬置等。

敲齿工况下变速器本体的优化空间通常很有限,往往需要平衡各因素给出合理解决方案。

而啸叫主要是由于齿轮的传动误差造成的,原因有两方面,一是齿轮本身的加工精度等因素影响的,另一方面由齿轮啮合错位量造成的。

啮合错位量是由壳体、轴承的变形导致的。

啸叫的解决方案主要是通过齿轮微观几何修形改善齿轮传递误差、同时可改善齿面载荷分布情况、齿面和齿根接触疲劳强度以提高齿轮接触和弯曲疲劳寿命。

Romax软件在驱动桥齿轮传动系统中的应用

Romax软件在驱动桥齿轮传动系统中的应用
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6档
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22 5



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3工 程 实践 应 用 算 例 .
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根据所建的 R ma o x虚拟样机模 型 , 一个载荷谱工 况下 , 在 可对齿轮 传动系统刚度和强度 、 系统动态激励 和系统频 响进行分析 。由于篇 幅有 限, 本文只对主动锥齿轮轴的静强度进行校核 , 主动锥齿轮主要参数见 表 2 。 表 2 主动锥齿轮 主要参数
行了详 细的阐述 。驱 动桥是 铰接式 自卸车传动 系统最重要 的组成 部件 之一 , 其工作性能对整车工作性能有着 至关重要 的影 响。 如果设计不 当 会导致驱动桥在整车报废前提前 失效 , 因此 , 对驱动 桥传动系统进行 合 理的设计及准确分析 ,为驱 动桥传动系统 的参数 化和结构优化提供 参
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科技信息
博 士 ・ 家论 坛 专
R ma o x软 件 在 驱 动 赫 齿 轮 传 动 系 统 由的 应 用
淮 阴工 学院 赵 志 国 长城 汽车 股份 有 限公 司 李海 涛
[ 摘 要] 驱动桥作为铰接 车传动 系统的 关键部件, 其工作性 能对 整车性能有着至关重要 的影响 。 本文介绍 了Ro  ̄ m, x软件在驱动桥 中 的应 用, 并建立 了驱动桥齿轮传动 系统虚拟样机 , 以主动锥齿轮轴为例 , 进行 了静 强度校核。结果表 明, 主动锥齿轮 轴满足 强度要求。 [ 关键词 ] m 驱动桥 齿轮传动 Ro T 35 型 4t L 4J 5 铰接式 自卸 车为秦皇 岛通联重工 与北京科技大学 联 合开 发 设 计 的 , 自主设 计 了贯 通 式 驱 动 桥 , 献 【] 贯 通 式 驱 动 桥 进 并 文 1对

基于Romax的斜齿圆柱齿轮的微观参数优化

基于Romax的斜齿圆柱齿轮的微观参数优化

基于Romax的斜齿圆柱齿轮的微观参数优化邢宏福1杨朝会2于楠2徐超2江京亮1,2(1青岛理工大学机械与汽车工程学院,山东青岛266520)(2青特集团技术中心,山东青岛266109)摘要随着技术的发展,高精度的传动设备对齿轮的要求越来越高。

以齿轮箱的主减速斜齿圆柱齿轮作为研究对象,利用Romax软件建立齿轮箱模型,结合斜齿圆柱齿轮的微观参数优化理论,以传递误差、齿轮齿面上单位长度的载荷分布和接触斑点为优化目标进行微观齿轮修形,提出了一种螺旋线修形结合齿廓修形的全方位修形方法;通过对比修形前后齿轮的优化目标参数,优化后传递误差降低、齿面载荷分布更加均匀、接触斑点良好,改善了齿轮的啮合状况,提高了齿轮的使用寿命。

关键词斜齿轮传递误差接触斑点单位长度载荷修形Micro-parameter Optimization of Helical Cylindrical Gear based on RomaxXing Hongfu1Yang Chaohui2Yu Nan2Xu Chao2Jiang Jingliang1,2(1College of Mechanical and Automotive Engineering,Qingdao University of Technology,Qingdao266520,China)(Technology Center,Qingte Group,Qingdao266109,China)Abstract With the development of technology,the high precision transmission equipment has higher and higher requirements on gear.In the gearbox of main reduction helical cylindrical gear as the research object,by using Romax software,the gearbox model is established,combining the theory of microscopic parameters optimi⁃zation of cylindrical bevel wheel,the transmission error,distribution of load per unit length of gear tooth surface and the contact spot are taken as the optimization objectives for microscopic gear modification,an omnidirection⁃al modification method combining helical modification and tooth profile modification is proposed.By comparing the goal of the optimization of the gear parameters before and after modification,reduce the optimized transmis⁃sion error and tooth surface load distribution more uniform,good contact spots,improve the gear meshing,im⁃prove the service life of the gear.Key words Helical gear Transmission error Contact spot Load per unit length Modification0引言作为汽车传动系统的重要组成部件,齿轮的啮合状态影响着整车的动力性、舒适性及经济性。

基于Romax的圆柱齿轮微观修形分析研究

基于Romax的圆柱齿轮微观修形分析研究

图1 中桥主减速器圆柱齿轮传动模型
3.运行结果
图2 传动线性误差
如图3所示为分析得到的齿轮单位线载荷的等高线云图,其上精确计算得出了轮齿齿面的单位长度载荷与滚动角和齿面距离的位置关系。

如图4所示为该单位
图3 单位线载荷等高线云图
图4 啮合传动接触斑
图7 修形后齿面形状
修形后运行结果
图8为修形后的齿轮端面传动线性误差曲线,计算图8 传动线性误差(修形后)
图9所示为修形后计算得到的齿轮单位线载荷的等高线云图,图10为齿面上的啮合接触斑情况。

由此可图9 修形后单位线载荷等高线云图
图5 齿向鼓形
修形参数
6所示为轮齿修形前的齿面形状,可以看到,无论是齿向方向还是渐开线方向,其基节累计误差均为初始值,即齿向鼓形、齿向斜度以及渐开线鼓形等数0[5]。

修形参数的最佳选择要权衡几项修形参数综合考虑,可通过全阶乘方法、蒙特卡洛法或遗传算法计算得出(本文不予详述),也可通过经验数据进行尝试,最后从几种方案中择优选择[6]。

图6 修形前齿面形状
图10 修形后啮合传动接触斑
修形后,不仅原齿面啮合接触的严重偏载问题得到解决,传动线性误差也得到大幅提升,而且轮齿的接触应力和弯曲应力也明显降低。

从表4的修行后啮合。

基于Romax的风电齿轮箱齿轮修形仿真分析_李瑞亮

基于Romax的风电齿轮箱齿轮修形仿真分析_李瑞亮

Wt烌 . 0 4 Δ 1 u =5+0 . 0 4 Wt 烍 Δ 2 u =0 烎
F t ; 式中 , Wt 为单位齿宽载荷 , Wt= ( ) F t 为齿轮切向 bN
力, b 为齿轮有效宽度 , N; mm。 根据会田俊夫 推 荐 的 方 法
[ 7]
1 0 2 5 1 6 6 2 1
, 长 修 形 长 度 为 1=
Hale Waihona Puke 中心距) , 短 修 形 长 度 为 1= ε p b( -1 mm。
1 ( ) , 单位为 p b ε -1 2
常用的修形曲线有直线和抛物线 。 1. 2 齿向修形 进行齿轮修 形 的 目 的 就 是 使 齿 向 载 荷 分 布 趋 于 均匀 , 同时齿面上不产生应力集中 。 如果齿面上接触线一直 延 伸 到 轮 齿 端 部 , 将导致 轮齿的转角处局部应力过 大 , 从而引起齿面剥落或疲 劳损伤 , 所以 我 们 在 齿 向 修 形 方 面 , 对高速级小齿轮 采用齿端修薄 + 鼓形修形 + 螺 旋 角 修 形 的 综 合 方 法 , 如图 1。
5] 。齿廓修形是指将齿轮副啮合的 会出现啮 合 干 涉 [
风力发电机关键部件之一 , 功率等级从几百千瓦级到
3-4] , 如 何 提 高 齿 轮 箱 的 性 能、 兆瓦级 [ 延长寿命一直
是风力发电 领 域 的 热 点 问 题 。 齿 轮 修 形 正 是 一 种 可 有效改善齿 轮 啮 合 性 能 , 避 免 出 现 偏 载 等 不 良 现 象, 提高齿轮承载能力 , 延长齿轮箱寿命的方法 。 本文借助 R 对 a x W i n d 出色的 仿真 分 析 功 能 , o m 得 2. 5 MW 风电齿轮箱高 速 级 小 齿 轮 进 行 仿 真 分 析 ,

基于Romax的齿轮精度对传动误差影响的仿真分析

基于Romax的齿轮精度对传动误差影响的仿真分析

基于Romax的齿轮精度对传动误差影响的仿真分析卢西山;李丹;张标【摘要】Romax是一款广泛应用于的汽车变速器领域且功能强大的计算仿真软件,主要用于变速器机械零件(齿轮、轴、轴承等)的参数设计、强度计算及性能仿真优化.文章借助Romax软件,就某变速器档位齿轮精度对于齿轮副传动误差的影响进行仿真分析,为设计优化及降低成本提供依据.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(000)017【总页数】3页(P132-134)【关键词】汽车变速器;齿轮精度;传动误差(TE)【作者】卢西山;李丹;张标【作者单位】安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230022;安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230022;安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥230022【正文语种】中文【中图分类】U462前言齿轮是汽车变速器中的核心零部件。

齿轮精度的设定对于变速器传动性能、加工成本均有较大的影响,也是齿轮生产企业在对生产线规模进行方案分析的重要输入。

目前国内汽车变速器行业内,双离合器变速器的齿轮精度多设定为国标的6~7级,手动变速器多设定为国标的7~8级,各厂商对于精度的设定也并不相同,主要还是从变速器 NVH性能及加工成本角度考虑[1]。

齿轮精度的合理设定即可以使得变速器满足 NVH性能要求,同时还可以有效降低制造成本,提高产品的市场竞争力,因此,研究齿轮精度对于 NVH性能的影响具有积极意义。

1 概述齿轮精度制根据国家推荐标准的规定分为两个部分:第一部分包括轮齿同侧齿面偏差包括单齿距偏差fpt、齿距累计总偏差Fp、齿廓总偏差Fα、齿廓形状偏差ffα、齿廓倾斜偏差fHα、螺旋线偏差Fβ、螺旋线形状偏差ffβ以及螺旋线倾斜偏差fHβ;第二部分包括了径向跳动偏差Fr以及径向综合偏差F’i[2] [3],其中较常作为检测项目的主要包括fpt、Fp、Fα、Fβ、Fr。

在齿轮的基本几何和修形参数确定的情况下,如何进行合理的精度设定往往决定了产品 NVH性能以及制造成本。

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用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程
(吕浚潮)
目录
1.建立流程目的
2.用romax软件建模过程
3.强度分析过程
4.齿轮优化过程
4.1 齿向优化
4.2 齿廓优化
5.结论
1.建立流程目的
用romax软件对齿轮及轴进行建模,首先进行强度分析。

由于轴、轴承、齿轮的变形及受载,必然导致轮齿变形及及错位,减小单位啮合长度的最大载荷及传递误差(减小啮合噪声),对轮齿进行齿向及齿形修形,这样可以有效减小啮合线单位长度上的载荷,减小载荷突变,可减小啮合噪声。

2.用romax软件建模过程
本部分简要地阐述了用romax软件建立换挡机构的过程,按先后顺序建立轴、轴承、齿轮,然后装配到一起,最后设置边界条件,建立分析工况。

具体过程如下:
(1) 通过菜单栏的components按钮增加一个组(add New
assemble/component),弹出图2所示对话框。

图2.1 为模型增加一个部件
(2) 首先增加一个轴组件,如图2.2,单击ok按钮。

图2.2 增加一个轴组件
(3) 建立轴各段的截面形式、直径和长度,如图2.3。

设置轴各段的长度、截面直径、圆锥方向
图2.3 建立轴各段的直径、长度及截面形式
(4)当建完轴后,点击增加轴承按钮,打开轴承增加页面,选择符合要求的轴承。

增加轴承按钮
选择轴承界面
图2.4 增加轴承界面
(5) 指定轴承安装在轴上的位置,如图2.5。

设定轴承在轴上位置
图2.5 设置轴承位置截面
(6) 按上述方法,把换挡机构的主轴、副轴全部建完。

然后按图2.1,增加一个齿轮部件,如图2.6。

增加一个齿轮部件
图2.6
(7) 继第6步,出现齿轮参数选择界面,如图2.7,选择齿轮类型(直齿或斜齿),螺旋角,螺旋方向,模数,主动齿轮或被动齿轮,压力角等参数。

设置齿轮的模数、压力角、直(斜)齿、主被动形式
图2.7 齿轮参数选择界面
(8) 单击next,进入齿轮参数设置页面,设定齿轮的齿宽、变位系数、齿顶高系数、齿根高系数、齿顶倒角、齿根倒角、跨齿数等参数。

设置齿轮
齿形参数
图2.8 设定齿轮参数
(9) 把建好的齿轮安装到轴上,选定齿轮在轴上的装配位置。

选择转配齿
轮和确定装
配位置
图2.9 设定齿轮
(10) 按以上步骤,把所有齿轮都装配到轴上,最后确定各轴之间的相对位置,如图2.10.
确定轴的位置及方向
图 2.10 轴间相对位置的确定
(11) 在轴上施加载荷,建立边界条件。

确定载荷大小及位置
图2.11 设置边界条件
(12) 通过以上步骤,模型已建完,左后是设置不同档的分析工况,如图12 至此,换档机构可以全部建立,模型如图2.12
建立工况
设置每个
工况下的
载荷
图2.12 建立工况,设置载荷
3.齿轮强度分析
(1)本文为了分析简单,只对3档齿轮进行分析。

分析界面如图3.1,轮齿弯曲应力、接触应力如表3.1.
齿轮强度
分析
图3.1 轴的强度、刚度分析
表3.1 CG162 3档齿轮强度分析结果
齿轮弯曲强度弯曲强度弯曲安全接触强度接触强度接触安全
MPa
极限MPa 系数K MPa 极限MPa 系数K 3档主动齿轮 439.1 500
1.13 1394 1400
1 3档从动齿轮
454.7
1.1
1339.72
1.04
4. 齿形优化过程
(1)齿向修形。

由于轴、轴承、齿轮的弹性变形导致齿轮啮合偏斜,从而使齿轮在齿向方向上承载载荷不均匀。

先按图4.1所示进入传递误差分析界面,继而进入图4.2所示,按图中步骤进行操作。

未修行前齿轮的齿向载荷分布、谐次响应、传递误差分别如图4.3~图4.5。

图4.1 传递误差分析
传递误差分析


③查看齿轮的啮合特性
图4.2 齿轮啮合特性分析界面
图4.3 齿轮单位啮合长度的载荷分布
图4.4 齿轮谐次响应(2.15um)
图4.5 齿轮传递误差(13.9-7.24=6.66um)
由图4.3可以看出,3档齿轮载荷在齿向分布上存在严重的分布不均,因此有必要对齿向进行修形。

按图4.6进入轮齿优化界面(如图4.7)。

几何优化进入界面
图4.6 。

轮齿优化进入界面
②齿向优化按钮
①双击需优化齿轮
③设置齿向优化量
图4.7 齿向优化步骤
经过不断地尝试,得到最佳的修形量及优化结果如图4.8~图4.9。

图4.8 最佳修形量为5.3u
图4.9 齿向修形后的载荷分布
(2) 齿廓修形。

由图4.9所示,齿轮在双齿啮合与单齿啮合的载荷突变十分明显。

为了减小这个突变,对轮齿进行齿廓修形,按图4.10进入齿廓修形界面。

齿形优化按钮
修形量设置
图4.10 齿形修形界面
经过不断尝试,得到最佳修形量为9um(如图4.11),修形后轮齿载荷分布、谐响应及传递误差分别如图4.12~图4.14。

图4.11 最佳齿形修形量为9u,鼓形修形
图4.13修形后的递误差(20.13-15.68=4.45)
5. 结论
(1) 由表3.1齿轮分析结果可知,在总体上,齿轮的弯曲应力、接触应
力都在允许范围之内,属于合格。

(2) 由图4.3、图4.5可知,齿轮的齿向载荷分布严重分配不均,传递误
差过大,需进行齿形优化。

(3) 轮齿优化前后的最大齿向载荷、基频谐响应、传递误差变化如表5.1.
表5.1 轮齿优化前后的最大齿向载荷、基频谐响应、传递误差变化
修形前修形后下降百分比齿向最大载荷(N/mm)291 229 27%
传递误差(啮合噪声评价指标) 6.66 4.45 50%
基阶响应(辐射噪声评价指标) 2.15 0.77 180% 综合修形图如图5.1。

由表5.1可以看出,轮齿经修形后,最大单位长度载荷、传递误差、谐次响应都有了很大程度的下降(如表5.1),这对提高轮齿的承载能力,减小啮合噪声都有很大的作用。

图5.1 齿向、齿形的综合修形量。

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